Принципи на БЕРНУУЛИ - Вежби

Научникот, Даниел Бернули, израснат во 1738 година, принцип што го носи неговото име, кој ја воспоставува врската на брзината на течноста и притисокот што таа го прави, кога течноста е во движење. Течностите имаат тенденција да се забрзаат во тесните цевки.

Исто така, се наведува дека, за флуид во движење, енергијата се трансформира секогаш кога ќе се смени површината на пресекот на цевката, претставувајќи се во равенката Бернули, математичката врска помеѓу формите на енергија што ги претставува флуидот во движење.

Употребата на принципот Бернули има широк спектар на домаќинства, комерцијални и индустриски апликации, како што се во оџаци, спрејови за инсектициди, мерачи на проток, вентури цевки, карбуратори на мотори, чаши за вшмукување, лифт на авиони, озонатори на вода, стоматолошка опрема, меѓу другите. Тоа е основа за изучување на хидродинамиката и механиката на флуиди.

ОСНОВНИ ПОИМИ да ги разбереме принципите на Бернули

Ги поканивАјде да го видиме написот на Theештината на законот на ouул „Апликации - вежби“

Течност:

Збир на случајно распределени молекули кои се држат заедно со слаби кохезивни сили и со сили што ги вршат wallsидовите на контејнерот, без дефиниран волумен. И течноста и гасовите се сметаат за течности. Во студијата за однесувањето на течностите, обично се спроведува студија за течности во состојба на мирување (хидростатички) и течности во движење (хидродинамика). Погледнете ја сликата 1.

Ве покануваме да ја видите статијата Термодинамички принципи

Маса:

Мерка на инерција или отпор за промена на движењето на течното тело. Мерење на количината на течност, се мери во кг.

тежина:

Сила со која течноста е привлечена кон земјата со дејство на гравитацијата. Се мери во N, lbm.ft / s².

Густина:

Количина на маса по единица волумен на супстанција. Се мери во кг / м³.

Проток:

Волумен по единица време, во m3 / s.

Притисок:

Количина на сила применета на единица површина на супстанција или на површина. Се мери во Паскал или пси, меѓу другите единици.

Вискозитет:

Отпорност на проток на течности, поради внатрешно триење. Колку е поголем вискозитетот, толку е помал протокот. Се разликува со притисок и температура.

Закон за зачувување на енергијата:

Енергијата не е ниту создадена ниту уништена, таа се трансформира во друг вид енергија.

Равенка на континуитет:

Во цевка со различни дијаметри, со постојан проток, постои врска помеѓу областите и брзината на течноста. Брзините се обратно пропорционални на пресечните области на цевката. [1] Погледнете ја сликата 2.

Принцип на Бернули

Изјава за принципот на Бернули

Принципот на Бернули ја воспоставува врската помеѓу брзината и притисокот на течноста во движење. Принципот на Бернули вели дека, во течност во движење, како што се зголемува брзината на течноста, притисокот се намалува. Поголемите точки на брзина ќе имаат помал притисок. [два] Погледнете ја сликата 2.

Кога течноста се движи низ цевка, ако цевката има намалување (помал дијаметар), течноста треба да ја зголеми својата брзина за да го одржи протокот, а нејзиниот притисок се намалува. Погледнете ја сликата 4.

Употреби на принципот на Бернули

Карбуратор:

Уред, во мотори на бензин, каде што се мешаат воздухот и горивото. Како што воздухот поминува низ вентилот за гас, неговиот притисок се намалува. Со ова намалување на притисокот, бензинот почнува да тече, при толку слаб притисок испарува и се меша со воздухот. [3] Погледнете ја слика 5.

Авиони:

За летот на авионите, крилјата се дизајнирани така што се произведува сила наречена „лифт“, создавајќи разлика во притисокот помеѓу горниот и долниот дел на крилјата. На слика 6 можете да видите еден од дизајните на крилјата на авионите. Воздухот што поминува под крилото на леталото има тенденција да се оддели создавајќи поголем притисок, додека воздухот што поминува преку крилото поминува поголемо растојание и поголема брзина. Бидејќи високиот притисок е под крилото, се појавува сила на подигнување што го придвижува крилото нагоре.

Бродски пропелер:

Тоа е уред што се користи како погон на бродови. Пропелерите се состојат од низа ножеви дизајнирани така што кога ќе се ротира пропелерот, се создава разлика во брзината помеѓу лицата на сечилата, а со тоа и разлика во притисокот (ефект Бернули). Ал. Разликата во притисокот произведува сила на потисна сила, нормална на рамнината на елисата, која го придвижува бродот. Погледнете ја сликата 7.

Пливање:

Кога ги движите рацете при пливање, постои разлика во притисокот помеѓу дланката и задниот дел на раката. Во дланката на водата, водата поминува со мала брзина и висок притисок (принцип на Бернули), настанувајќи „сила на подигнување“ што зависи од разликата во притисокот помеѓу дланката и задниот дел на раката. Погледнете ја сликата 8.

Равенка за принципот на Бернули

Равенката на Бернули ни овозможува математички да ги анализираме флуидите во движење. Принципот на Бернули произлегува, математички, заснован на зачувување на енергијата, кој вели дека енергијата не се создава или уништува, таа се трансформира во друг вид енергија. Кинетичката, потенцијалната и проточната енергија се сметаат:

• Кинетика: што зависи од брзината и масата на течноста
• Потенцијал: поради висина, во однос на референтно ниво
• Проток или притисок: енергија што ја носат молекулите на флуидот додека се движат по цевката. Погледнете ја сликата 9.

Вкупната енергија што ја има флуидот во движење е збир на енергијата на протокот на притисок, кинетичката енергија и потенцијалната енергија. Според Законот за зачувување на енергијата, енергијата на флуидот низ цевката е еднаква на влезот и излезот. Збирот на енергиите на почетната точка, на влезот на цевката, е еднаков на збирот на енергиите на излезот. [1] Погледнете ја сликата 10.

Ограничувања на равенката Бернули

• Важи само за некомпресивни течности.
• Не ги зема предвид уредите што додаваат енергија на системот.
• Преносот на топлина не се зема предвид (во основната равенка).
• Површинскиот материјал не се зема предвид (Нема загуби од триење).

Вежба

За да се донесе вода на вториот кат од куќата, се користи цевка како онаа прикажана на слика 11. Пожелно е, на излезот од цевката, лоциран на 3 метри над земјата, водата да има брзина од 5 m / s, со притисок еднаков на 50.000 Pa. Која мора да биде брзината и притисокот на кој водата мора да се испумпува? На слика 10 влезот на вода е означен како точка 1, а излезот на вода во потесната цевка како точка 2.

Решение

За да се одреди брзината v1, равенката за континуитет се користи на влезот на цевката. Погледнете ја сликата 12.

Равенката Бернули ќе се користи за пресметување на притисокот на влезот P1, како што е прикажано на слика 13.

Заклучоци на принципот на Бернули

Принципот на Бернули вели дека, во флуид во движење, кога неговата брзина се зголемува, толку е помал притисокот што го врши. Енергијата се трансформира секогаш кога ќе се смени површината на пресекот на цевката.

Равенката на Бернули е последица на зачувување на енергијата за флуиди во движење. Во него се наведува дека збирот на притисокот на течноста, кинетичката енергија и потенцијалната енергија, останува постојан низ целата патека на течноста.

Овој принцип има повеќекратна примена, како на пример, при подигнување на авиони, или на личност при пливање, како и при дизајнирање опрема за транспорт на течности, меѓу многу други, од голема важност е неговото проучување и разбирање.

РЕФЕРЕНЦИЈА

[1] Мот, Роберт. (2006). Механика на флуиди. 6-то издание. Образование Пирсон
[2]
[3]